基于“大云物移”新技术的资产全寿命周期管理

0 引言

“十二五”以来,国网陕西省电力公司狠抓资产管理能力提升,建成了覆盖陕西省电力公司各层级、各专业,纵向贯通、横向协同的资产全寿命周期管理体系^[1],通过了国家电网公司“成熟型”体系评估,业务管理成熟度不断提高,全面夯实资产全寿命周期管理的业务基础。信息化方面,通过SG-ERP系统的建设,信通新技术的广泛应用,进一步支撑资产全寿命周期管理体系全面落地的数据基础、技术储备、业务能力持续提升^[2]。

但面对国家经济发展新常态、能源改革新挑战等外部环境变化以及国家电网公司全球能源互联网、“一强三优”等内部发展要求,公司资产管理亟需向安全更佳、效能更高、成本更低的方向^[3]进一步发展,当前管理过程和信息系统中存在数据标准不一致、业务协同不足、精益化程度不够、信息质量不高等^[4],阻碍体系高效运转和业务紧密融合的问题与挑战依然存在。

2016年公司开展了基于智能物联的资产全寿命周期管理项目试点建设,持续推进资产全寿命体系深化应用,以“大云物移”技术^[5]应用为手段,信息化集成为依托,建立资产全寿命周期管理流程全链条贯通、信息全维度收集、实物全过程追踪、数据全方位共享^[6],设计开发全息招标、数字物流、精准转资、预测性检修、智能运维、全寿命周期成本（Life Cycle Cost,LCC）归集等专题功能,消除了管理水平提升的瓶颈,有效促进电网管理变革、确保本质安全和运营模式的创新发展。

2017年7月项目正式上线试运行,项目设计开发各类微应用、微服务、移动应用50多个,集成各系统数据超过100 G,建立领先的资产全寿命周期管理体系,涵盖规划计划、物资采购、工程建设、运行维护、退役报废等五大阶段47项业务环节、 23个关键岗位,为规范资产管理,突破信息数据瓶颈,打破专业壁垒,提升资产全寿命周期管理水平夯实基础。

 1 “大云物移”创新应用

1.1 利用物联技术实现人机互动

物联应用方面通过RFID标签、无线射频天线、智能传感器等设备,实现资产数据的在线采集和整理,准确获取设备、资产信息,并将设备与信息系统有机连接起来,对分散的资产实体进行集中管理^[7]。提高出入库、现场交验、盘点、转资、运维、报废等环节实物资产操作的精准度,提升数据采集的准确性、便捷性,降低劳动强度;为物资、建设、运检等设备资产管理核心专业领域提供了丰富的业务场景数据与信息服务^[8],支撑诸如基建跟踪、仓储管理、智能运维等业务方向上的高级应用。

同时利用物联网技术,通过赋予实物资产全寿命周期的唯一标识,实现信息流与实物流的一一对应。对于日常巡视距离较远、资产价值较高的电力资产,选用RFID射频标识标签,在物资收发货、现场盘点、运维检修等业务环节中,通过移动终端对实物标签的扫描,开展移动化作业,提高了现场业务的工作效率^[9-10]。

在物资采购环节,当物资合同签订后,物资管理部门将写有实物ID编码的RFID标签发放给供应商,供应商按照电力公司的贴标规范进行标签的安装,解决过去制造监督困难、物流过程不能跟踪、现场验收实物与出库物资不对应等问题,同时实现仓库自动化管理。

1.2 利用云计算技术提高数据计算效率

基于国网的“一系统、一平台、微应用”的信息化建设思路,开展资产全寿命周期管理项目的微服务及微服务部署流水线迁移至国网云平台工作。微服务架构下,微服务的开发和运维基于DevOps的理念,使用DevOps工具,采用敏捷的开发方法和运维方法确保微服务架构下所有微服务的可用性、可靠性和稳定性^[11-12]。迁移至国网云平台后,应保持微服务开发原来的方式不变,可通过持续构建工具进行自动构建,自动部署,并可以监控部署后的微服务微应用运行情况。

国网云平台迁移系统用例将包括部署流水线迁移、微服务治理平台迁移、Nosql数据库迁移、MQ迁移、负载均衡迁移、微服务迁移、微应用迁移、单体Web应用迁移。其中面向业务人员的34项微服务迁移、10项微应用迁移及2项单体Web应用迁移,将涵盖物资仓储管理、工程建设、精准转资、智能运维、一键展示、物联平台和八码平台等多项功能,实现设施、数据、服务、应用等资源的一体化管理,进一步提升信息存储、传输、集成和共享等服务水平,增强系统运行可靠性,有力促进业务集成融合,快速相应业务变化,显著提升资产全寿命周期管理水平。

1.3 利用移动技术提高现场作业效率

移动应用方面通过实物ID的引入和信息通信新技术的应用^[13],完成了设备资产现场处置与信息的自动采集与传输,实现现场作业数据移动化、信息流转自动化,保证了工作效率和数据的准确性;实现现场业务活动与系统操作同步进行,提升系统业务数据的及时性、完整性,降低差错率,提升了数据穿透能力及数据共享能力^[14],支撑诸如验收盘点、物资出入库、移动巡检等业务方向上的高级应用。

在项目建设环节,利用移动物联技术对实物发货耗用成本进行实时检查核实;验收移交时对现场实物进行进一步确认,并将实物与设备资产进行准确的关联对应。由此,在整个工程实物资产的新增过程中,精确收集业务流转信息,将实物业务执行与价值管理有效结合,提高了实物价值资产归集的效率和质量,真正意义上实现了工程实物资产的精准转资。

在工程现场验收通过利用移动物联技术实时准确读取记录实物验收信息,保证现场实物与线上信息一致,作为设备资产建卡依据。通过系统功能减少人为操作因素,将设计设备主子关系、现场实物、耗用物资和移交设备合理对应,为成本分摊、资产价值确认提供信息支撑。

在运维运检环节,运行维护专责通过手持移动终端,扫描RFID标签获取实物ID定位设备,并对运维检修数据实时采集,为运检部的资产管理、外勤业务应用、数据综合应用提供基于移动物联技术的交互界面。通过移动、物联技术应用,借助八码贯通成果,将运检管理业务前移,从而实现提取厂家录入的设备物理参数,减少运维人员工作量;完善现场信息查看功能快速定位设备,引入设备履历信息,支撑现场工作;完善现场信息录入功能,丰富现场作业数据采集手段、简化现场作业流程、提高工作效率。

1.4 利用大数据技术实现资产数据价值创造

运用大数据技术从决策、管理和作业3个层面实现对海量资产运营数据的处理、存储和全景分析^[15],及时发现问题、研判趋势、持续改进提升,指导资产生命周期各阶段业务活动^[16],辅助决策,打造设备资产全方位、全寿命的数字化“资产画像”,实现业务决策全面立体,管理依据从单一角度深化向全景综合最优横向扩展。

预测性检修通过大数据平台接入输变电设备状态在线监测系统数据,结合PMS2.0的设备历史运行数据,从设备检修安全、效率、成本角度出发,在大数据平台上通过对设备检修数据、设备缺陷记录、设备故障记录、设备实验记录、实时监测数据等因素进行数据分析,展示设备历史运行情况及输变电设备状态在线监测系统的油中溶解气体、局部放电、顶层油温等,并分析监测数据和运行数据建立气体含量模型、气体增长率模型、三比值模型,为检修计划编制提供参考,合理安排电网运行方式,优化检修计划策略,以此提高运行检修工作效率,提高检修作业精益化管理水平,实现检修业务的高效、高质、低成本的信息化智能管理。

LCC以资产全寿命周期成本计算为基础,开发资产从购置、安装,到运行、检修、改造、报废等全过程发生的费用的归集与分摊计算功能,并结合国网资产设备树中资产组的理,归集分析计算公司资产设备全寿命周期成本^[17]。再结合RFID、资产设备编码等关键信息,以报表形式出据各单体资产成本运算结果。最后通过专题成本分析成果和各相关成本分析结果,为其他业务应用系统提供数据支持,可供其他业务系统调用分析结果,为各业务系统提供数据支撑服务。

基于全寿命周期成本的招标采购(全息招标)利用大数据挖掘技术,结合供应商综合评价与资产全寿命成本分析挖掘,构建资产大数据应用体系,完善了现有招标评标模式,摒弃“低价中标”的招标方式,积极应用LCC招标策略实施设备采购,评标时全面考虑资产购置、安装、运行、检修、改造、报废等全过程发生的费用和不同厂家的设备运行情况,进行建模分析并量化评分,以此作为招标采购的评标依据,促进招标评标工作更加全面、公正、客观,推进供应商服务质量评价准确、多维、真实,并且进行LCC管理理念在电网资产运行期的应用分析,结合最新的信息技术应用和管理理念,实现电网整体资产绩效提升,有利支撑坚强电网的建设,从而提高采购、基建速度,降低运维难度,减少停电,提高公司运营效率与效益,实现评标参考信息从深度与广度上的大提升,使招标决策更科学。

1.5 创新点

陕西电力公司资产全寿命周期管理项目,深入研究资产管理工作的现状与矛盾、未来与机遇,应用“大云物移”先进技术深化资产管理,在生产安全、管理变革、运营模式优化等方面都有创新性突破。

1）学习借鉴“互联网+”共享经济思维。融合当今国内外先进的互联网技术手段,陕西公司开展了实物ID编码、业务信息共享、RFID应用、资产业务大数据、移动物联应用、云平台等各领域的专题研究与分析,为电力行业资产管理的一体化、集约化建设探索出了一条行之有效的发展道路,为后续的管理变革实践指明了方向。

2）通过创新应用优化业务流程,促进和推动管理变革。通过对设备制造环节、采购仓储环节、基建环节、运检环节、退役再利用等环节的场景梳理,设计智能物联资产管理应用场景及高级应用,提高资产管理水平与工作效率。

3）通过大数据深度分析,促进资产的安全、经济管理。基于LCC分析,结合供应商综合评价,辅助以预测性检修和智能运维中设备历史状态、检修情况的移动服务,从购置、运维、报废全过程实现资产的经济化、安全性管控。

 2 应用成效

通过实物ID的引入、“大云物移”技术和信息通信新技术的应用,资产全寿命周期管理各专业领域的价值创造能力进一步提升,实现了八大业务的管理创新应用（见图1）,推动了物资、财务、运检等专业业务管理模式和业务应用手段的创新发展,为公司运营管理带来大批成效。

图1 八大业务管理创新应用Fig.1 Innovative applications of eight main business management

物资管理方面,陕西电力公司存量设备共完成实物ID贴标4 983台,其中主网一二次设备1 603台,信息设备3 781台;年底前计划完成增量贴标1 946台设备,涉及供应商75家,目前已经完成5轮供应商标签安装和参数录入工作的培训,已完成增量标签安装755个。基于移动物联技术开展数字物流高级应用,自 2016年7月1日至今先后在西咸北杜项目、检修公司南郊变项目、辛家庙等6个项目进行物资收发货作业,作业时间由10 min降低为5 min左右,单笔出入库作业效率提升50%,为物资收发货业务提供了高效、有力的支撑。

运检管理方面,截止2017年9月底,试点变电站共通过移动APP巡视623次,录入运行记录192条,录入隐患20条,录入缺陷5条,实现了运检现场作业数据移动化、信息流转自动化,显著提升运检作业现场管理穿透力;在工作效率方面,110 kV变电站设备核查时间由原来的2天缩短至6 h,创建台账平均节省时间12.5 h;330 kV变电站设备核查时间由原来的2.5天缩短至8 h,创建台账平均节省时间20.8 h;70 kV变电站设备核查时间由原来的3天缩短至10 h,创建台账平均节省时间29.1 h,有力支撑运检业务效率和效益的全面提升。

财务管理方面,通过西安供电公司1626XA1352GF浮沱寨110 kV输变电工程作为试点项目验证,已完成创建采购订单24个,含实物采购订单22个,其中新建变电工程实物订单19个,已挂接底层WBS。同时开展了新建项目浮佗寨与存量设备南山变电站资产全寿命成本分析,结合大数据应用,已执行完成省检修公司2017年1月—8月业务成本数据分析,有力支撑资产生命周期在投入期、运维期、报废期的业务活动,实现资产数据的价值创造。并基于全寿命成本分析数据完成物资招标16个批次,采购金额12.1亿左右,若以10年为规划期,LCC招标采购金额10亿计算,资产全寿命成本可达到优惠1%,节约全寿命成本1 000万元,提高了采购、基建速度,降低了电网运维难度,提高了公司运营效率与效益,有利支撑坚强电网的建设。

 3 展望

陕西电力公司将在现有研究应用成果的基础上,进一步积极探索,持续深化应用研究。一是在全省35 kV及以上变电站、配网线路全面开展新技术成果的深化推广应用,推进资产管理水平不断提升,资产运营绩效不断优化。二是持续扩展各业务环节的新技术应用场景,并在业务开展及数据形成过程中,提前考虑如何应用贯通后的海量数据,开展大数据分析及应用,充分挖掘数据资产的价值,为业务决策提供依据。三是扩大业务和设备覆盖范围,满足不同业务流程的管理要求,实现不同采购方式下资产采购、验收、转资、设备运行管理、设备核查、退役报废处置各个环节业务流程和数据信息的集成贯通,为新业务、新技术的持续优化奠定基础。

 4 结语

陕西电力公司通过项目的试点建设,推进“大云物移”新技术与生产作业层双向延伸与相互融合,利用大数据分析节约人力资源成本,降低设备采购与运维成本、财务成本,结合移动应用技术减轻人员工作负担,提升退役资产经济再利用水平,基于物联技术强化资产全过程管控能力,提升资产安全水平及公司经营效益,项目的建成为“大云物移”新技术的与业务应用的有效融合奠定了理论基础,也为新技术在国网公司的创新应用提供了最佳实践。